Hypofosforsyre(H3PO2) er en moderat interessant fosforoksysyre kjent for sin betydelige synkende kapasitet. Til tross for den begrensede etableringen for et enormt omfang, finnes det noen få strategier for å orkestrere denne spesielle uorganiske forbindelsen i forskningsanlegg og moderne omgivelser. Disse fagforeningskursene inkluderer kontrollert respons av fosforforbindelser med avtagende spesialister for å gi hypofosforsyre. I laboratoriet kan syren være klar gjennom reduksjon av fosfortriklorid eller fosforpentoksid med hypofosfittsalter eller andre avtagende spesialister. I moderne skala produseres syren vanligvis ved hydrolyse av fosfortriklorid eller ved respons av fosfin med vann.
På grunn av dens avtagende egenskaper,hypofosfor syresporer opp applikasjoner innen forskjellige felt, inkludert syntetisk kombinasjon, metallplettering og som en utbalanseringsspesialist for spesifikke blandinger. Dens nye kvaliteter gjør den til en betydelig del i entydige moderne sykluser uavhengig av dets moderat lave skapelsesvolum.
Hvordan kan hypofosforsyre fremstilles ved å surgjøre metallfosfider?
En vanlig strategi for å lagehypofosforsyreinkluderer responsen til metallfosfider med flytende mineralsyrer. Oppløselige basismetallfosfider, for eksempel natriumfosfid og kaliumfosfid, gjennomgår en respons med syre eller svovelsyre etsende for å gi H3PO2 som indikert av støkiometrien:
NaPH2 + 2HCl → NaCl + H3PO2
Syklusen starter med å suspendere metallfosfidet i konsentrerthypofosforsyreog kok blandingen forsiktig under tilbakeløp i noen timer. Under denne responsen frigjøres syren og forblir brutt ned i arrangementet, mens metallkloridet akselererer ut. Det påfølgende trinnet inkluderer filtrering for å isolere stimuleringen, hvoretter H3PO2 kan separeres fra filtratet gjennom fragmentarisk krystallisering etter avkjøling.
En valgfri metodikk inkluderer bruk av forhåndsrammet kalsiumhypofosfitt (Ca(H2PO2)2) som utgangsmateriale i stedet for natriumfosfid. Dette unngår behovet for å håndtere mottakelige saltmetallfosfider. Responsen til kalsiumhypofosfitt med svovelsyre-korrosive utfall i endringen av saltet tilhypofosforsyre, som kan kobles fra kalsiumsulfatet oppmuntrer:
Ca(H2PO2)2 + H2SO4 → 2H3PO2 + CaSO4
Kort fortalt gir den etsende behandlingen av hypofosfitter eller fosfider en direkte vei for å fåhypofosforsyrei forskningssentermiljøer. Uansett er det betydelig å legge merke til at det å ta vare på destruktive syrer i et enormt omfang byr på kritiske utfordringer.
Bruken av metallfosfider eller forhåndsrammet kalsiumhypofosfitt vurderer dannelsen av syren gjennom kontrollerte responser med mineralsyrer. Til tross for enkelheten i denne strategien, bør levedyktige overveielser med hensyn til beskyttet behandling av destruktive syrer, samt administrering av bivirkninger, behandles møysommelig mens man øker skapelsessyklusen.
Hvordan brukes elektrolyse av fosforsyre til å produsere hypofosforsyre?
I moderne sykluser,hypofosforsyredannes gjennom den elektrokjemiske reduksjonen av fosfor etsende (H3PO3). Denne teknikken inkluderer elektrolyse av væske H3PO3 i en separert celle med en blykatode og platinaanode:
H3PO3 + H2O + 2e-→ H3PO2 + 2OH-
Under denne elektrolysen reduseres fosforkorrosiv ved katoden mens vannoksidasjon skjer ved anoden for å holde tritt med balansen. Den etterfølgende ordningen inneholderhypofosforsyreog natriumhydroksid. Påfølgende gjæring fører til utfelling av H3PO2, som deretter dekontamineres ved hjelp av krystallisering.
Ulike syklusgrenser som pH, temperatur, strømtykkelse og valg av katoder er møysommelig strømlinjeformet for å forbedre utbytte og effektivitet. Fosfor etsende er foretrukket fremfor fosfor etsende som utgangsmateriale på grunn av dets lavere spenning forutsetning for reduksjon.
Denne elektrokjemiske metodikken tilbyr vedvarende dannelse av hypofosforsyre med høy plettfrihet uten behov for destruktive syrer. Det er bredt sett på som den favoriserte strategien for et stort omfang av moderne skapelse på grunn av dens kapasitet til å produsere høy-pletthet syren konsekvent, møte de alvorlige dydsbehovene til moderne applikasjoner. Videre garanterer denne teknikken velvære og ferdigheter i utviklingen av syren, og følger med strategien for beslutninger for produksjon i moderne skala.
Hvordan kan metalloksidasjon produsere hypofosforsyre?
Hypofosforsyre kan fås som et resultat under oksidasjon av spesifikke metaller, for eksempel jern eller sink innenfor synet av fosforholdige etsende eller fosfatsalter, og drar nytte av redoksbevegelsen til disse metallene.
For eksempel, når sinkpulver varmes opp med etsende fosfor, gir responsen plutselig sinkfosfat og syren:
Zn + 2H3PO4 → Zn3(PO4)2 + H3PO2 + H2
I tillegg reagerer jern på samme måte med etsende fosfor for å levere hypofosforsyre. Frigjøring av H3PO2 fra varekombinasjonen kan oppnås ved å utnytte dens lave oppløselighet i konsentrert H3PO4.
Denne redoksbaserte tilnærmingen tar hensyn til bruken av økonomisk kunnskapsrike metaller som jern og sink i motsetning til å være avhengig av kostbare fosforbegynnende materialer. I alle fall er utbyttet av syren ved bruk av denne teknikken noe lavt, og frakoblingssyklusen prøver på grunn av stridende sideresponser. I alle fall tilbyr denne tilnærmingen en direkte metode for å få små mengder av syren i laboratoriemiljøer.
Konklusjon
Hypofosforsyreunion inkorporerer tre essensielle strategier: korrosiv behandling av fosfider, elektroreduksjon av fosfor etsende, og metalloksidasjon kombinert med fosforholdig korrosiv. I moderne omgivelser blir elektrokjemiske metoder overveldende brukt for å opprette virksomhet på grunn av deres dyktighet og tilpasningsevne. Alternativt, i laboratoriemetodikk med begrenset omfang, velger analytikere ofte korrosive responser inkludert fosfider eller redoksalder fra metaller og fosfatsalter for å blande syren.
Den korrosive behandlingen av fosfider inkluderer responsen til metallfosfider med mineralsyrer for å gihypofosforsyre, en syklus som krever kontrollerte forhold for å forhindre sideresponser og garantere ideelt utbytte. Elektroreduksjon av fosforkorrosivt inkluderer bruk av kraft for å bytte over fosforkorrosivt til syren, og tilbyr en mer enkel og effektiv strategi for å skape et enormt omfang. Metalloksidasjon kombinert med fosforholdig etsende gir et valgfag for å produsere syre ved å bruke redoksegenskapene til metaller innenfor synet av fosfor etsende.
Referanser
1. Becker, GW (1983). Fosfater og fosforsyre. Marcel Dekker, Inc.
2. Holleman, AF, Wiberg, E., & Wiberg, N. (2001). Uorganisk kjemi. Akademisk presse.
3. King, RB (1998). Encyclopedia of Inorganic Chemistry, Vol 6. John Wiley & Sons.
4. Nie, Y., Tu, Q., Deng, H., Fu, J., & Wang, J. (2012). En forbedret prosess for hypofosforsyreelektrosyntese i en kontinuerlig filterpressreaktor. Chemical Engineering Research and Design, 90(4), 563-569.
5. Stecher, H. (1968). Merck Index of Chemicals and Drugs. Merck & Company Incorporated.